《人工智能》在医学中应用的研究

摘 要：本文重点介绍人工智能在医疗体系中的应用。分别从人工智能的概念、研究领域、分类及具体应用模块等方面着手，阐述人工智能在医学领域的具体应用，以医学专家系统、医学影像中的算法和应用为主进行剖析。

关键词：人工智能；专家系统；ANN

1 概述

人工智能是现今科学探究中的前沿技术，随着社会的进步，人类对于医疗和健康方面的需求日趋旺盛，在对医疗领域的开发中融入了人工智能这一相关技术在一定程度上满足了人们的需求，也使医疗工作更加便捷地展开。目前，人工智能在医疗工作中的应用包括X光片、B超检查、核磁共振检查等，人工智能技术的采用，为医生在诊断过程中更加精准提供了依据，从而为患者制定有效的治疗方案。

2 人工智能相关技术

2.1 人工智能概念

人工智能（Artificial Intelligence）即AI是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。其定义分为两部分，即“人工”和“智能”。“人工”即人为制造。“智能”，涉及到诸如意识、自我、思维等问题。因此人工智能的研究主要是对人的智能本身的研究。

2.2 人工智能研究领域

人工智能是计算机科学的一个分支，其研究包括智能机器人、虚拟现实技术与应用、系统仿真技术与应用、智能计算与机器博弈、计算机神经网络、建筑智能化技术与应用等等诸多领域。

2.3 人工神经网络

人工神经网络（Artificial Neural Networks）即ANN是一种模仿动物神经网络行为特征，进行分布式并行信息处理的算法数学模型。这种网络依靠系统的复杂程度，通过调整内部大量节点之间相互连接的关系，从而达到处理信息的目的，并具有自学习和自适应的能力。

2.4 专家系统

专家系统是一个具有智能特点的计算机程序，其智能化主要表现为能够在特定的领域内模仿人类专家思维来求解复杂问题。因此，专家系统必须包含领域专家的大量知识，拥有类似人类专家思维的推理能力，并能用这些知识来解决实际问题。如在医疗中，一个医学专家系统就能够像真正的专家一样，诊断病人的疾病，判别出病情的严重性，并给出相应的处方和治疗建议等。

3 具体应用分析

3.1 基于人工神经网络技术的专家系统

基于人工神经网络的专家系统通过收集大量的信息样本，并且引入恰当的算法进行自主提升，系统通过模拟人脑神经网络在系统内部建立神经元的连接权值，具有人类思维、处理、学习、推理等能力[1]。（图1）

基于人工神经网络技术的专家系统可选择多种算法相结合，运用多种技术建立不同侧重点，特别是ANN的自我适应、强大的处理分析和学习能力，应用在医学上取得了很大的成功。

3.2 专家系统推理机的设计

在设计过程中需要预先设定相关函数值。以疾病推理机的设计为例，首先，要代入现有的医学病例，即对病人的各项生命体征的数据进行输入，将输入信息存放在临时信息表中，此时在推理机的推理系统中可以得到一系列的相关信息，这些信息即反应了患病原因。根据推理机的设计思想，在进行系统推理中，根据推理规则将条件录入，进而顺着规则进行推导。在得出推理结论之后要对结论进行审核，利用反向推理的的方式核实结果的准确性。

3.3 医学影像诊断中的应用

现代医学技术中影像技术占据了重要的部分，尤其是一些成像设备比如核磁共振、CT、超声等。人工智能应用主要在一些特定的成像技术，比如针对X线研究、对CT成像的分析、对血液疾病影像的判断，还有超声波影像的应用研究等等，这些方面结合人工智能已经得到了很大的进步和发展[2]。系统通过人工智能技术对数据库和往期病例，采用两个阶段进行，分别是图像识别和深度学习。在阶段一进行影响对比过程中，首先进行影像的细加工，再进行影像牵桥判断。而在阶段二的深度学习过程中，由阶段一提取的多项数据都存储进患者病例库和其他医疗数据库中，这样的数据库可以包含数百万的临床病例案例，为深度学习过程提供判断依据。通过一定的技术原理建设分析，进行诊疗，可以产生一系列的诊断效果，这从而使人工智能影像检測具有精准的特点。

结束语

本文从人工智能相关的概念开始到人工智能技术在医学领域的应用，分别从基于人工神经网络技术的专家系统、专家系统推理机的设计、医学影像诊断中的应用等三个方面进行了具体分析。相信随着人工智能相关技术在医疗领域的逐步应用，能够更好的提高现代医学疾病的预测水平，做到提高医生的诊断效率和提高诊断质量，合理制定治疗方案，更好的服务于患者。

参考文献

[1]Sandi Findlay. Application of artificial intelligence in medicine [J]. Medical Technology&Application2014，6（1）：63-67.

[2]王弈，李传福.人工智能方法在医学图像处理中的研究新进展[J].中国医学物理学杂志，2013，（03）：4138-4143.

作者简介：李力东，女，（1974-）吉林省长春市，吉林建筑大学电气与计算机学院，硕士，副教授，主要从事计算机软件方面的研究。